磁流变阻尼器是一种高效的半主动可控变阻尼器件,具有结构简单、出力大、毫秒级响应且阻尼力连续可调等诸多优势,广泛应用于多种振动控制系统中。为了在体积限制下实现更好的阻尼性能,本文设计了一种可用于建筑抗震的混合流动式磁流变阻尼器。综合考虑磁流变阻尼器的主要性能指标,建立了所设计阻尼器的多物理场耦合仿真模型和电路仿真模型。为了在体积不变前提下改善所设计阻尼器的综合性能,提出了一种基于理论计算预测模型的多目标结构优化方法。为对比优化前后阻尼器的主要性能指标,搭建实验测试系统对阻尼器样机的动力学性能、电流输入时间和能耗进行了测试分析。本文主要研究内容如下:1、基于混合液流通道和蜿蜒磁路,设计了一种混合流动式磁流变阻尼器。通过有序排布导磁零件和隔磁零件使磁路蜿蜒穿过所有液流通道,在不增加阻尼器整体尺寸的前提下改善了其阻尼性能。从所提出磁流变阻尼器的结构出发,选定了阻尼器的零件材料,分析了阻尼器的磁路,确定了结构参数,建立了输出阻尼力数学模型,并指出了磁流变阻尼器的主要性能指标。2、根据已确定的结构参数,通过COMSOL软件对所设计的磁流变阻尼器进行多物理场耦合仿真和电路仿真。仿真分析得到阻尼器内的磁力线和磁感应强度分布情况;阻尼器工作时磁流变液的流速、动力粘度和压力分布情况;不同外加电流和谐波激励下阻尼器的动力学性能;阻尼器的电流输入时间。根据仿真结果,阻尼器结构设计的可行性被初步验证。3、在整体尺寸不变前提下,为改善所设计阻尼器的综合性能,提出了一种基于理论计算预测模型的多目标结构优化方法。预测模型的准确性被验证后,通过遗传算法对该预测模型进行多目标优化求解,得到了阻尼器的最优结构参数组合。对比优化前后阻尼器主要性能指标的仿真结果,结构优化的有效性被初步验证。4、为了进一步对比优化前后磁流变阻尼器的主要性能指标,加工了优化前后的阻尼器样机,同时搭建了实验测试系统。通过施加不同的外加电流和谐波激励,得到了优化前后阻尼器的动力学性能。另外,对优化前后阻尼器的电流输入时间和能耗也进行了测试分析。